JOHANNES KEPLER

Készítette: Helmeczi Roland

Johannes Kepler (magyarul ismert Kepler János néven is, Weil der Stadt, 1571. december 27. – Regensburg, Bajorország, 1630. november 15.) német matematikus, csillagász és optikus volt, aki felfedezte a bolygómozgás törvényeit, amelyeket róla Kepler-törvényeknek neveznek.

IFJÚKORA Johannes Kepler 1571. december 27-én született Weil der Stadtban a

német szabad birodalmi városban (kb. szabad királyi város). Anyja keltette fel az érdeklődését a csillagászat iránt: megmutatta neki az 1577-es üstököst és az 1580-as holdfogyatkozást. Alapfokú tanulmányai után 12 évesen beiratkozott az adelbergi iskolába. Ott olyan kitűnő eredményeket ért el, hogy átmehetett Maulbronnba egy magasabb szintű iskolába. Ez után 1591-ben teológiát kezdett el tanulni Tübingenben. Itt az egyetemen hallott először Kopernikusz csillagászati világképéről. Kepler eredetileg protestáns lelkész szeretett volna lenni, de – mivel ismert volt matematikai tehetsége – a Grazi Egyetemre meghívták matematikát és csillagászatot tanítani 1594 áprilisában (23 éves volt ekkor). Érdekes magyar vonatkozás, hogy 1598-tól ott, a Grazi Egyetemen tanított Pázmány Péter is.

MUNKÁSSÁGA Az 1596-ban kiadott könyvében, a Mysterium

Cosmographicum-ban (Das Weltgeheimnis) Kepler az akkor ismert hat bolygó pályáját az öt platóni testtel hozta kapcsolatba. Úgy gondolta, hogy az egyes bolygópályák gömbjei között a kocka, a tetraéder, az oktaéder, a dodekaéder és az ikozaéder tartja a távolságot.

1597 áprilisában vette feleségül Barbara Mühlecket (máshol Barbara Müller von Mühlegg, apja vízimalom molnára volt, aki később lovag lett, innen a von Mühlegg ). Kepler 1600-ban lett Tycho Brahenak, II. Rudolf csá Brahe kitűnő megfigyelő volt, megfigyeléseiben a légkör fénytörését is korrigálta, matematikai képességei viszont elég korlátozottak voltak.

1601-ben Brahe halála után Kepler lett az udvari matematikus és csillagász.

1604-ben megfigyelte a fényes szupernóvát, és a megfigyeléseit a De Stella nova in pede Serpentariicímű könyvében jelentette meg.

1601-ben Brahe halála után Kepler lett az udvari matematikus és csillagász.

1604-ben megfigyelte a fényes szupernóvát, és a megfigyeléseit a De Stella nova in pede Serpentariicímű könyvében jelentette meg.

Kepler felhasználva Brahe – Brahe rokonaitól nehezen megszerzett – adatait kimutatta, hogy a Mars pályája nem kör, hanem ellipszis, és annak egyik gyújtópontjában van a Nap (Kepler első törvénye).

Megfigyelte azt is, hogy a bolygók a Naphoz közelebb járva gyorsabban mozognak, mint távol. Levezette a megfigyelésekből, hogy azonos idők alatt azonos területet súrol a bolygók vezérsugara (második törvény).

A megfigyelési adatok – elsősorban a Mars pályaadatainak – kitartó tanulmányozásával 1618. május 15-én összefüggést talált a bolygók keringési ideje és a Naptól való távolságuk között, amelyet ma Kepler harmadik törvényének nevezünk:

KEPLER TÖRVÉNYEI I. A bolygók pályája ellipszis, és annak egyik

gyújtópontjában van a Nap.

II. A bolygók vezérsugara (a bolygót a Nappal összekötő

szakasz) azonos idő alatt azonos területet súrol.

III. A bolygók Naptól való átlagos távolságainak (a, a pálya

fél nagytengelyeinek) köbei úgy aránylanak egymáshoz, mint a keringési idejük (T) négyzetei

A KEPLER TÖRVÉNYEK ÁLTALÁNOSÍTÁSA A fenti törvények általánosíthatóak: igazak egy csillag

körül keringő bolygóra, egy bolygó körül keringő holdakra és műholdakra, bármely nagy tömegű égitest körül keringő más égitestekre, csupán az értéke más, a központi égitest tömegétől függ. Egy másik általánosítás a tetszőleges kúpszelet alakú pályákhoz vezet; például egyes üstökösök pályája parabola alakú. A Kepler-törvények közel egyforma tömegű testekre is általánosíthatóak, de ekkor a III. törvény közelítő jelleget ölt. Kepler törvényeinek fizikai magyarázatát a kéttestprobléma szolgáltatja.

KEPLER TÁVCSŐ A Kepler-távcső a Johannes Kepler (1571 – 1630) által

kifejlesztett és 1611–ben bemutatott távcső, amely egy gyűjtő tárgy- és egy ugyancsak gyűjtőhatású szemlencséből áll.

Kepler által alkalmazott optikai megoldás minőségi ugrást jelentett az addig Galilei által alkalmazott rendszerrel szemben.

Galilei szemlencsének szórólencsét alkalmazott, aminek hátránya, hogy nagyobb nagyításoknál a távcső látómezeje kicsi, mert a kilépési pupilla a szemlencse előtt fekszik és így a szem számára nem hozzáférhető.

A Kepler-féle megoldás ezt a hiányosságot kiküszöböli azáltal, hogy a szem számára elérhetővé teszi a kilépő pupillát.

ALKALMAZÁSA A fordított kép miatt (a keletkezett y” kép az y tárggyal

nem azonos képtérben keletkezik) a gyakorlatban csillagászati távcsőként, valamint különböző optikai műszerek megfigyelő távcsöveként alkalmazzák.

Földi megfigyelés céljára a fényútba helyezett optikai lencse (lencserendszer), prizma (prizmarendszer) segítségével a képet visszafordítják.

A képfordító rendszer hatására egyenes állású oldalhelyes képet kapunk, amely már alkalmassá teszi a Kepler-féle távcsövet földi megfigyelésre is.

VÉGE